內多孔外縱槽銅鎳合金管的國產化及在乙二醇多效蒸發的應用

聶毅強

(中國石化工程建設有限公司，北京 100101)

內多孔外縱槽銅鎳合金管是一種雙面強化高效換熱管，能同時強化沸騰和冷凝，總傳熱系數高，適用于小溫差下的立式管內沸騰和管外冷凝換熱，是裝置實現大型化和節能的關鍵傳熱元件。其典型應用是乙二醇多效蒸發塔再沸器。由于制造難度大、性能要求高以及運行部位關鍵等原因，內多孔外縱槽銅鎳合金管市場長期為國外公司壟斷，且價格昂貴。2019年前，國內新建和改造的乙二醇裝置多是從國外采購這種換熱管，耗費大量外匯。而國產內多孔外縱槽銅鎳合金管(簡稱國產管)已經經過試驗測試且具備工業應用條件，但一直未能真正得到市場的認可。現在新建乙二醇裝置產能已達到百萬噸級，多效蒸發塔再沸器亟需早日實現國產化。

茂名20萬t/a環氧乙烷(EO)裝置在二效蒸發塔再沸器中首次使用了國產管。本文以國產管應用為背景，通過微觀結構比較、機械性能測試以及換熱器長期傳熱性能標定，論證國產管在百萬噸級環氧乙烷/乙二醇(EO/EG)裝置多效蒸發單元應用的可行性和可靠性。

1 應用背景與問題提出

表面多孔換熱管是一種強化沸騰傳熱的高效換熱管，通過機械加工、化學腐蝕、粉末冶金或其他方法對普通光管進行表面處理來強化其核態沸騰性能，其中粉末冶金燒結型強化效果最為明顯，沸騰換熱系數超過光管的10倍【1】，適用于小溫差下烴及其衍生物的蒸發傳熱，在石油化工、化工、天然氣等行業有廣泛應用。……